(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一つのドリリングスピンドル(４)を有するドリリングマシン(２)と、一つのチャック体(５)を有するドリルチャック(３)とからなり、チャック体(５)は、解除可能であって回転に対してロックされかつ軸方向移動不能であるようにドリリングスピンドル(４)に対して連結可能であるドリリング装置において、
チャック体(５)には、ドリリングスピンドル(４)を向く側に、一つのほぞ(１４)が配され、ドリリングスピンドル(４)には、ほぞ(１４)に対応する断面を有するほぞ受入部(１５)が設けられ、
ほぞ(１４)は、周方向に延びる一つのくぼみ(１６)を備え、このくぼみ(１６)の軸方向の両側にて、ほぞ(１４)及びほぞ受入部(１５)の断面は、六角形、多角形、または、その他の、相互の回転モーメントの伝達に役立つ形状をなし、
受入部壁(１７)には、一つの係止部材(１８)が取り付けられ、
該係止部材(１８)は、スピンドルリング(１９)により、ほぞ受入部(１５)中、及びくぼみ(１６)中へと突き出した位置・姿勢と、ほぞ受入部(１５)から引き戻された位置・姿勢との間をシフト可能であり、
ドリリングスピンドル(４)には、円形状であって、スピンドル軸(２８)に対して共軸に配された嵌合面(２９)が設けられ、ドリルチャック(３)には、円形状であって、チャック軸(６)に対して共軸に配されたセンタリング面(３０)が、嵌合面(２９)と協同で作用するように設けられ、
ドリリングスピンドル(４)及びチャック体(５)には、対向配置するように配された平坦面(３２)がそれぞれ設けられており、
嵌合面(２９)がドリリングスピンドル(４)の先端部の外周に配され、チャック体(５)には、一つのカラー部(３１)が、その内周面にセンタリング面(３０)を備えるように配されることにより、チャック体(５)の重心の近傍にて、該センタリング面(３０)と、該嵌合面(２９)とを配列させるセンタリングが実現できることを特徴とするドリリング装置。
【請求項２】
請求項１に記載のドリリング装置において、ほぞ(１４)の先端面と、ほぞ受入部(１５)の底とには、半径方向に延びる平坦面(３２)が設けられたことを特徴とするドリリング装置。
【請求項３】
請求項１に記載のドリリング装置において、ドリリングスピンドル(４)の先端面と、ほぞ(１４)のベース部とには、半径方向に延びる平坦面(３２)が設けられたことを特徴とするドリリング装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載のドリリング装置において、ほぞ(１４)の断面が、六角形またはその他の多角形であることを特徴とするドリリング装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載のドリリング装置において、ほぞ受入部(１５)中には一つのバネ(２６)の力で作用を行う一つのエジェクタ(２５)が、ほぞ受入部(１５)に差し込まれたほぞ(１４)に当接すべく配されていることを特徴とするドリリング装置。
【請求項６】
請求項５に記載のドリリング装置において、受入部壁(１７)には、エジェクタ(２５)を軸方向に固定する固定部材(３３)が取り付けられたことを特徴とするドリリング装置。
【請求項７】
請求項６に記載のドリリング装置において、エジェクタ(２５)には周方向に延びるエジェクタくぼみ(３４)が設けられ、スピンドルリング(１９)には固定部材ポケット部(３５)が設けられ、これらは、係止部材(１８)がポケット部(２２)に入り込むと同時に、固定部材(３３)が固定部材ポケット部(３５)に入り込むことができるように配置されることを特徴とするドリリング装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれかに記載のドリリング装置において、ドリリングスピンドル(４)が、ネジ山を備えるマシンスピンドル(３６)と、スピンドルアダプター(３７)との２部分で構成され、スピンドルアダプター(３７)には、一端にネジ切り受入部(３９)が設けられ、他端にほぞ受入部(１５)が設けられることを特徴とするドリリング装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一つのドリリングスピンドルを備えたドリリングマシンと、一つのチャック体を備えたドリルチャックとからなり、チャック体をドリリングスピンドルに対して、解除可能で、回転がロックされ、かつ軸方向移動不能なように連結することのできるドリリング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
このようなドリリング装置は、実務の上で長く知られている。ここで、ドリリングスピンドルに対するドリルチャックの固定が、通常、ネジ接続により行われる。このために、ドリリングスピンドルに外向きネジ山が形成されており、これが、チャック体のスピンドル受入部中にて、内向きネジ山にねじ合わされる。このネジ接続は、解除可能であり、ドリリングスピンドルに対するドリルチャックの軸方向に移動不能な結合を実現する。また、このネジ接続は、ドリルチャックに対してドリリングスピンドルから伝えられる回転モーメントが大きいほどドリルチャックが大きな回転モーメントでもってドリリングスピンドルにねじ合わされるという意味において、回転がロックされている。
【０００３】
また、さらなる追加的な固定も知られている。この固定のために、スピンドル受入部と、チャック体の工具受入部に接続する通孔とに、一つのネジが差し込まれて、ドリリングスピンドルの先端面にねじ合わされる。
【０００４】
結果的に、ドリルチャックは、確かに、解除可能にドリリングスピンドルに接続される。しかし、ドリリング装置において一のドリルチャックを他のものと取り替えるときに比較的高いコストを要する。このような取り替えは、ドリリング装置でもって工具を回転駆動するようにするのに必ず必要である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、本発明の根底を成す課題は、導入部で述べたようなドリリング装置において、ドリリング装置のドリルチャックを他のものと交換するためのコスト及び所要時間を低減することができ、特には、この交換を工具なしに行うことのできるように構成することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
このような課題は、導入部で述べたようなドリリング装置において以下のようであることにより解決される。チャック体には、ドリリングスピンドル側に、回転対称でない断面を有するほぞが配され、ドリリングスピンドルには、該ほぞに対応する断面形状を有するほぞ受入部が形成されている。ほぞは、周方向に延びるくぼみを有する。また、受入部の壁には、一つの係止部材が配されている。この係止部材は、スピンドルリングにより、ほぞ受入部中及びくぼみ中へと突き出した位置・姿勢と、ほぞ受入部から引き戻された位置・姿勢との間でシフト可能である。
【０００７】
ドリリング装置のドリルチャックは、ドリリングマシンと、回転駆動されるべき工具との間の連結部材である。このようなドリリング装置は、以下の利点を有する。ドリルチャック中に締め付けられた工具が、交換の際に締め付け解除されなくても良く、ドリルチャックとともにドリリングマシンから取り外すことができる。また、このことは、特に、シャフト径の大きく異なる工具間で交換しなければならないときに利点をもたらす。このような場合、ドリルチャックに備えられたつかみあごが、その全移動領域に近いところまで移動されなければならない。このような場合、工具が、ドリルチャックとともに交換可能であるなら、より簡単である。この際、種々の締め付け領域にあるドリルチャックを準備しておくことができるので、ドリルチャックの簡易な交換可能性は、ドリリング装置の使用領域を拡大する。
【０００８】
さらなる利点は、ドリルチャックのほぞに対応する形態のシャフトを有する工具について、ドリルチャックを介挿することなしに、ドリリングスピンドルに、直接、保持できることである。このようなドリリング装置であると、ほぞの回転対称でない断面と、これに対してキー・ロックの機構をなすほぞ受入部とが、回転モーメントの伝達に役立つ。また、係止部材とくぼみとの相互作用を通じて、ドリリングスピンドルに対するドリルチャックの軸方向の固定が行われる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
ほぞの回転対称でない断面及びほぞ受入部により、ドリルチャックとドリリングスピンドルとの相互間の正確な中心軸合わせは困難であるので、回転特性が影響を受ける可能性がある。このような影響を回避すべく、スピンドルには、円形状であってスピンドル軸に共軸の嵌合面が設けられ、ドリルチャックには、円形状であってスピンドル軸に共軸に配されて該嵌合面と相互作用を行うセンタリング面が設けられる。このセンタリング面及び嵌合面が、ドリルチャックとドリリングスピンドルとの相互間の正確で容易な中心軸合わせを引き起こす。この中心軸合わせは、非常に簡単な具合に、さらなる手段なしに、ドリルチャックのほぞをドリリングスピンドルのほぞ受入部に差し込むだけで、次のようにして実現できる。ほぞ受入部には、受入部の壁に、嵌合面が形成され、ほぞに割り当てられたセンタリング面と相互作用を行う。チャック体の重心の空間的な近傍にて、ほぞのベース部のセンタリング面と、ほぞ受入部の口部のところの嵌合面とを配列させるセンタリングが実現できる。このような内側センタリングに代えて、外側センタリングを行うことも、同様に可能である。外側センタリングでは、ドリリングスピンドルの外側周面に嵌合面が設けられ、チャック体には、内周面にセンタリング面が形成されたカラー部が設けられる。
【００１０】
軸方向におけるドリルチャックとドリリングスピンドルとの正確な相互位置合わせのためには、ドリリングスピンドルとドリルチャックとに、半径方向に延びる平坦面が設けられる。ここで、合目的には、ほぞの先端面と、ほぞ受入部の底とに、半径方向に延びる平坦面が設けられる。これに代えて、ドリリングスピンドルの先端面と、ほぞのベース部に、半径方向に延びる平坦面が設けられていても良い。したがって、できるだけ大きい軸方向のガイド長を充分に用いるように、半径方向の平坦面が、ほぞ及びほぞ受入部の一端、または他端に割り当てられる。
【００１１】
合目的には、ほぞが、多角形であり、好ましくは六角形の形状を有する。このような形状を有する工具について、幅の大きい張り出しに基づき、ドリルチャックに代えて、直接に連結させることができるからである。
【００１２】
確実で均一な応力の伝達のために、係止部材が多重に設けられる。すなわち、複数設けられる。スピンドルリングが、スピンドル軸に対して傾斜したポケット部壁を有するポケット部を備えるので、係止部材は、ほぞ受入部からの引き離しの際に、ほぞの新たな差し込みのための準備位置にて固定される。
【００１３】
好ましい実施態様は次のような特徴を備える。スピンドルリングがスリーブとして形成されており、このスピンドルリングには、スリーブショルダーとスピンドルショルダーとの間に、固定バネが配されている。この固定バネは、スリーブに対して、係止部材からポケット部を引き離す方向に作用する。このような、固定バネと協同で作用するスリーブにより、係止部材は、ドリリング装置の使用中、確実に、ほぞ受入部中へと移動したままである。一方、簡単な具合での交換のためには、単に、バネの力に抗して該スリーブの位置・姿勢をシフトさせて、係止部材がポケット部に入り込むようにしなければならないだけである。
【００１４】
他の好ましい実施態様では次のことを想定している。ドリルチャックには、チャック軸に傾斜して延びる案内受入部に案内されたつかみあごを移動させるために、チャック体に対して回転可能な調整スリーブが備えられる。この調整スリーブには、バネの力を介してスリーブに当接・支持されるグリップスリーブが配されている。この実施態様は以下の利点をもたらす。スリーブの位置・姿勢をシフトさせ、これによりドリルチャックをドリルスピンドルから分離するためには、スリーブを直接につかんでシフトさせる必要がない。位置・姿勢のシフトは、グリップスリーブを通じて間接的に行われるからである。
【００１５】
ドリリングスピンドルからの工具の分離を容易にするためには、ほぞ受入部に、バネによる作用を受け、かつ、ほぞ受入部に差し込まれて当接されたエジェクタが配される。
【００１６】
ほぞ受入部におけるエジェクタの軸方向での固定は、次のようにして、簡単に行うことができる。受入部壁中に、エジェクタの軸方向位置を固定する固定部材が位置・姿勢をシフト可能に配される。エジェクタには、周方向に延びるエジェクタくぼみが設けられ、スピンドルリングには固定部材ポケット部が設けられ、これらは、係止部材がポケット部に入り込むと同時に、固定部材が固定部材ポケット部に入り込むことができるように配置される。
【００１７】
本発明の全く別の好ましい実施態様は次の特徴を有する。ドリリングスピンドルが、ネジ山を備えるマシンスピンドルと、スピンドルアダプターとの２部分で構成され、スピンドルアダプターには、一端にネジ切り受入部が設けられ、他端にほぞ受入部が設けられる。このような実施態様であると、ドリリングマシンについても、ドリリング装置の一部として切替可能である。ここで、従来からのドリルチャックに対して連動するように連結するためには、スピンドル端部にネジ山が設けられるのみである。このネジ山は、従来からのドリルチャックに代えてスピンドルアダプターを固定するのに用いられる。ここで、スピンドルアダプターは、本発明のドリリング装置のために必要な特性を備えるものである。
【００１８】
以下において、図面に描かれた実施例を用いて本発明が詳細に説明される。
【００１９】
図１には、ドリリングマシン２及びドリルチャック３からなるドリリング装置１を示す。ここで、ドリリングマシン２の全体像をより良く示すために、もっぱら発明の説明のために必要なドリリングスピンドル４が描かれている。ドリルチャック３は、一つのチャック体５を含み、このチャック体５には、つかみあご８を受け入れるための、チャック軸６に傾斜して延びる案内受入部７が設けられている。つかみあご８は、半径方向外側に設けられた歯列９がネジ切りリング１０のねじ山に噛み合わされて、案内受入部７の長手方向に沿って移動可能である。ネジ切りリング１０は、チャック体５に対して回転可能で軸方向に移動不能に取り付けられている。ネジ切りリング１０の回転は、該ネジ切りリング１０に連動するように連結された締付スリーブ１２の回転により行われる。この連結は、図示の例において、中間スリーブ１２を通じて間接的に行われる。この部分は、技術水準により知られており、ここでこれ以上説明しない減速装置１３である。
【００２０】
ドリルチャック３のチャック体５は、解除可能で回転がロックされて軸方向移動不能なように、ドリリングスピンドル４に連結されている。チャック体５は、ドリリングスピンドル４の側に、断面が回転対称でないほぞ１４を備えている。ほぞ１４は、ほぞ１４に対応する断面を備え、ドリリングスピンドル４に設けられたほぞ受入部１５中に差し込まれる。ここで、図示の実施例においては、ほぞ１４が多角形、すなわち六角形をなしている。
【００２１】
ほぞ１４は、さらに、周方向に延びるくぼみ１６を有している。このくぼみ１６は、ドリルチャック３の軸方向の固定のために、受入部の壁１７に設けられた係止部材１８と協同で作用する。係止部材１８は、スピンドルリング１９によって、ほぞ受入部１５中へ、かつくぼみ１６中へと突き出した位置・姿勢と、ほぞ受入部１５から引き戻された位置・姿勢との間をシフト可能である。そのため、回転対称でないほぞ１４と、ほぞ受入部１５との協同作用で、ドリルチャック３へのドリリングスピンドル４の回転モーメントの伝達が確実に行われる。また、くぼみ１６に噛み合う係止部材１８により、ドリルチャック３がドリリングスピンドル４に対して軸方向に固定されている。
【００２２】
また、ドリリングスピンドル４からのドリルチャック３の離脱も、以下により、簡単な仕方で行うことができる。スピンドルリング１９は、ドリリングスピンドル４に接した状態で、スピンドルショルダー２０に支持された安全バネ２１の力に逆らって、軸方向に移動可能である。これにより、係止部材１８は、スピンドルリング１９中に設けられて傾斜したポケット壁を有するポケット部２２に、入り込むことができ、したがって、ほぞ１４のくぼみ１６から離され、ドリルチャック３が解除される。スピンドルリング１９は、スリーブ２３として設けられ、スリーブショルダー２４とスピンドルショルダー２０との間には、固定バネ２１が配されている。ドリリングスピンドル４からのドリルチャック３の引き離しを容易にするためには、ほぞ受入部１５に、バネ２６の力により作用するエジェクタ２５が配されている。このエジェクタ２５は、ほぞ受入部に差し込まれたほぞに当接する(図３，４)。
【００２３】
図１に示す一実施例においては、締め付けスリーブ１１に取り付けられたグリップスリーブ２７が存在する。このグリップスリーブ２７は、バネ３８の力を介して、締め付けスリーブ１１に支持され、ドリリングスピンドル４のスリーブ２３に当接している。そのため、スリーブ２３の位置・姿勢のシフトについてもグリップスリーブ２７により行うことができる。
【００２４】
ドリリングスピンドル４には、スピンドル軸２８に対して共軸に配された一つの嵌合面２９が配され、ドリルチャック３には、円形状であって、チャック軸６に対して共軸に配され、嵌合面２９と協同で作用するために備えられる一つのセンタリング面３０が設けられている。図示された、いくつかの実施例において、センタリング面３０がほぞ１４に割り当てられており、嵌合面２９がほぞ受入部に存在する。図１に示したドリリング装置において、嵌合面２９は、ドリリングスピンドル４の外周面に配され、チャック体５には、内周面を有する一つのカラー部３１が設けられている。このようにして、チャック体５について、ドリリングスピンドル４に対する外側からのセンタリングが行われる。これに対して、図３及び４に示す実施例においては、ほぞ受入部１５の両端にて、ほぞ１４のベース部のセンタリング面３０及びほぞ１４の先端のセンタリング面と、各嵌合面２９とにより、２重に、内側からのセンタリングが行われる。
【００２５】
ドリリングスピンドル４及びチャック体５には、対向配置されるように、平坦面３２がそれぞれ設けられる。これら平坦面３２は、ほぞ１４の先端面とほぞ受入部１５の底面とに設けられるか(図５)、または、ドリリングスピンドル４の先端面とほぞ１４のベース部とに設けられる(図１)かのいずれかである。
【００２６】
図６から知られるように、ほぞ受入部１５の受入壁１７には、エジェクタ２５の軸方向位置を固定する固定部材３３が位置・姿勢をシフト可能に配されている。この固定部材３３は、周方向に延びるエジェクタくぼみ３４のところでエジェクタ２５と協同して作用する。スリーブ２３として設けられたスピンドルリング１９には、固定部材ポケット３５が設けられ、以下のように配置される。係止部材１８がポケット２２中へと入り込み、かつ、固定部材３３が固定部材ポケット３５中へと入り込むことができるように配置される。図６には、さらなる、一つの実施態様を示す。この実施態様においては、ドリリングスピンドル４が、ネジ山を備えるマシンスピンドル３６と、スピンドルアダプター３７との２つの部分からなる。スピンドルアダプター３７には、一端にねじ切り受入部３９が設けられ、他端にほぞ受入部１５が設けられている。
【００２７】
図６に基づき、ドリルチャック３の交換について簡単に説明する。交換のために、締め付けスリーブ１１に接したドリルチャック３を手で掴み、ドリリングスピンドル４に接したスリーブ２３が軸方向に移動される。これにより、ポケット２２及び固定部材ポケット３５が、係止部材１３及び固定部材３３に向き合う位置に来る。バネ２６により、エジェクタ２５がチャック体５の方向に移動し、エジェクタ２５のエジェクタくぼみ３４により、固エジェクタ２５定部材３３が固定部材ポケット部３５中に移動する。これにより、ほぞ１４が軸方向前方に移動する結果、係止部材１８も、同様に、ポケット部２２中へと移動する。ドリルチャック３は、簡単な具合に、ドリリングスピンドル４から分離される。このとき、ほぞ１４がほぞ受入部１５から完全に離される。ドリリングスピンドル４に対するドリルチャック３の新たな連結は、この逆の手順で行なわれる。
【００２８】
【発明の効果】
ドリルチャック中に締め付けられた工具が、交換の際に締め付け解除されなくても良く、ドリルチャックとともにドリリングマシンから取り外すことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  ドリリング装置についての部分断面図式の側面図である。ドリルチャックがドリリングスピンドルに対して締め付け状態にある。
【図２】  図１のドリリング装置について、ドリリングスピンドルからドリルチャックが分離された状態で示す、部分断面図式の側面図である。
【図３】  他の実施例についての、図１に対応する部分断面図式の側面図である。ほぞ受入部に配されたエジェクタが緊張状態にある。
【図４】  図３のドリリング装置について、解除状態で示す。
【図５】  一ドリリング装置についての、図１に対応する、部分断面図式の側面図である。ドリリングスピンドルがチャック体のほぞに面当接している。
【図６】  スピンドルアダプターを有するドリリングマシンについての、図１に対応する、部分断面図式の側面図である。
【図７】  スピンドルアダプターを備えるさらに他の実施例についての、図１に対応する部分断面図式の側面図である。緊張状態にて示す。
【図８】  図７のドリリング装置について解除状態にて示す。
【符号の説明】
１  ドリリング装置
２  ドリリングマシン
３  ドリルチャック
５  チャック体
８  つかみあご
１０  ネジ切リング
１４  断面が回転対称でないほぞ
１５  ほぞ受入部
１６  くぼみ
１７  受入部の壁
１８  係止部材
１９  スピンドルリング
【図１】
0004541637.tif 000002
【図２】
0004541637.tif 000003
【図３】
0004541637.tif 000004
【図４】
0004541637.tif 000005
【図５】
0004541637.tif 000006
【図６】
0004541637.tif 000007
【図７】
0004541637.tif 000008
【図８】
0004541637.tif 000009